JPH06100064B2 - 管の推進埋設装置における推進方向検出機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路、軌道、堤防、水
路等の下部地中に、上・下水道、通信、電気等用の管路
を埋設する際に使用される管の推進埋設装置に関し、詳
しくは、推進作業中の管路の推進方向のずれを容易に検
出することのできる管の推進埋設装置における推進方向
検出機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、道路、軌道、堤防、水路等の下
部地中に上・下水道、通信、電気等用の小口径管を埋設
する場合、推進埋設工法が採用される。この推進埋設工
法としては、押込推進方式と牽引推進方式が一般的であ
るが、押込推進方式は、牽引推進方式と比較して効率が
悪く、しかも、塩化ビニール管やヒューム管の場合には
蛇行することがある等の技術的問題を有することから、
現状では、牽引推進方式が賞用されている。

【０００３】以下、上記牽引式推進埋設工法を図３
（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。先ず、管路埋設予定
区間の両端に作業用の発進立坑（１）と到達立坑（２）
を掘削し、発進立坑（１）から到達立坑（２）に向って
パイロットヘッド（３）及びこのパイロットヘッド
（３）に接続した所定本数のパイロット管（４）（４）
・・・・を、発進立坑（１）内に設置した油圧ジャッキ
（５）で尺取り虫状に逐次押込推進させる（ａ図参
照）。そして、先頭に位置するパイロット管（4'）の先
端が到達立坑（２）内に到達した時点で、パイロット管
（4'）の先端からパイロットヘッド（３）を取り外し、
当該パイロット管（4'）の先端に拡大ヘッド（６）を取
り付ける。この拡大ヘッド（６）を、パイロット管
（４）を介して油圧ジャッキ（５）で牽引し、管埋設経
路の土砂（８）を圧密又は排土しながら、発進立坑
（１）内でパイロット管（４）を順次取り外し、さら
に、到達立坑（２）内で拡大ヘッド（６）に埋設管
（７）（７）・・・・を順次接続して埋設管（７）で所望の
管路を形成している（ｂ図参照）。

【０００４】ところで、上記パイロットヘッド（３）の
押込推進時には、パイロットヘッド（３）の推進方向の
方向制御を行なう必要があり、この方向制御の前提とし
て推進方向のずれを検出する検出機構が必要となる。従
来の検出機構は、図４に示す構成からなる。

【０００５】この検出機構（10）は、ＬＥＤ等の発光体
（11）を中心部に配設してなるターゲット（12）、セオ
ドライト等の撮像手段（13）、撮像手段（13）と電気的
に接続したモニタ（14）とを具備するものである。この
うち、上記ターゲット（12）は、発進立坑（１）方向を
指向する発光体（11）を中心部に有するもので、パイロ
ット管（４）の内部に配設する。一方、撮像手段（13）
は、発進立坑（１）内に、ターゲット（12）に向けて配
置する。以下、上記構成からなる検出機構（10）を使用
し、パイロット管（４）の推進方向を例えば、水平方向
に規制する場合の手順を図５（ａ）（ｂ）に基づいて説
明する。

【０００６】先ず、予め、所定深さに設定した推進計画
線（16）と、モニタ（14）の画面上設けた十字型の基準
線（15）の交点とを一致させて撮像手段（13）の位置決
めを行なっておく。続いて、モニタ（14）の画面上で基
準線（15）の交点と発光体（11）とを一致させてからパ
イロット管（４）の押込推進作業を開始する（図５
（ａ）参照）。この後、同図（ｂ）に示すように、土質
の変化等によって推進方向が例えば上方に変化した場合
には、モニタ（14）の画像では発光体（11）が基準線
（15）の交点より上方の位置にあり、このことから、作
業者は、推進方向が計画線（16）より上方にずれたこと
がわかる。ここで、作業者は、パイロットヘッド（３）
の先端に取り付けた方向修正ヘッド（17）（図４参照）
を適宜回転させ、方向修正ヘッド（17）付近の土圧バラ
ンスを変化させて推進方向を下方に修正し、パイロット
管（４）の推進方向を計画線（16）と一致させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の手順
による推進方向の下方修正後には、図５（ｃ）の実線で
示すように、パイロット管（４）が傾斜した状態で、発
光体（11）が計画線（16）上に存在する場合がある。こ
の場合、モニタ（14）の画像では、押込推進開始時と同
様、発光体（11）と基準線（15）の交点とが一致するた
め、作業者は推進方向と計画線（16）が一致したと錯覚
し、この状態のまま押込推進を継続しようとする。しか
し、実際にはパイロット管（４）は下方に傾斜してお
り、この状態で押込推進を継続すれば、ターゲット（1
2）はやがて図中の点線位置に達して再び計画線（16）
からずれてしまう。これに伴って、モニタ（14）の画像
では、発光体（11）が基準線（15）の交点より下方に移
動し、この時、ようやく作業者は推進方向がずれていた
ことを検知でき、このずれを解消するために、推進方向
を上方に再修正しなければならない。

【０００８】このように従来の検出機構では、モニタ上
の画像から実際の推進方向を正確に検知できない場合が
あり、係る場合には、さらに押込推進を継続することに
より初めて推進方向のずれの存在が検知できる。従っ
て、推進方向の修正がワンテンポ遅れ、これによって再
度の方向修正が必要となることから、方向修正作業の頻
度が増加し、管の埋設作業が煩雑化していた。また、一
般に推進方向の修正は、パイロット管等に作用する土砂
の抵抗のため、容易ではなく、上述のような方向修正の
繰り返しは実行困難である。従って、パイロット管が規
定位置からずれたまま到達立坑に達してしまう場合もあ
った。

【０００９】本発明は、これらの問題点を解決するため
になされたものであって、その目的とするところは、パ
イロット管の押込推進時における推進方向の検知が簡単
かつ正確に行なえる管の埋設推進装置における推進方向
検出機構を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明は、土砂の圧密、排除或いは掘削を行なうパイロ
ットヘッドに所定本数のパイロット管を連結し、パイロ
ットヘッドをパイロット管を介して発進立坑内から土中
に押込推進させて管路を構成するに際し、発進立坑方向
に向けてパイロット管の内部に配設した発光体の位置
を、発進立坑内に配置し且つパイロット管の推進計画線
を基準として位置決めした撮像手段で認識し、認識した
発光体と上記推進計画線との間の位置ずれを検出しなが
らパイロットヘッド及びパイロット管の推進方向の方向
制御を行うものにおいて、上記発光体を、パイロット管
内の軸方向２箇所に離隔配する。

【００１１】また、上記２箇所に配設した発光体の配置
態様又は発光色を、夫々異ならせておく。

【００１２】

【作用】パイロット管の傾斜時に一方の発光体が推進計
画線上にあっても、他方の発光体は必ず計画線からずれ
た位置にあるため、これら２つの発光体の位置のずれを
認識することによりパイロット管の推進方向が正確且つ
容易に検知できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１、図２及び図６
に基づいて説明する。尚、以下の説明では、従来例と同
一部材には同一参照番号を付してその説明を省略する。

【００１４】図１において、（20）は、外管（21）内の
所定位置まで内管（22）を嵌め込んでこれらを一体構成
した検出管であり、この検出管（20）の外管（21）はパ
イロット管（４）と略等径に製作されている。上記内管
（22）の図面右側の開口端には、図面左方向を指向する
第１の発光体（23）を複数個十字型に配設してなる前方
ターゲット（24）を装着する。一方、上記外管（21）の
図面左側の開口端には、リング状の後方ターゲット（2
6）を装着する。この後方ターゲット（26）には、上記
第１の発光体（23）の十字型の延長線上に、図面左方向
を指向する４つの第２の発光体（27）を装着する。尚、
本実施例では、第１の発光体（23）のうち、中心部の発
光体（23ａ）を赤色のＬＥＤとし、残りの発光体を緑色
のＬＥＤする一方、第２の発光体（27）を橙色のＬＥＤ
として両発光体（23）（27）間の識別性を向上させてい
る。

【００１５】上記構成からなる検出管（20）は、パイロ
ットヘッド（３）とパイロット管（４）の間に脱着自在
に連結し、この時、前方ターゲット（24）をパイロット
ヘッド（３）側に、後方ターゲット（26）をパイロット
管（４）側に向けて配置する。また、撮像手段（図示省
略）は、発進立坑（図示省略）内に、後方ターゲット
（26）に向けて配置しておく。

【００１６】以下、上記構成からなる検出管（20）を使
用して推進方向を水平方向に規制する場合の制御手順を
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて説明する。

【００１７】先ず、従来の手順と同様、モニタ（14）の
基準線（15）と推進計画線（16）とを一致させて撮像手
段（13）の位置決めを行なった後、基準線（15）と第１
の発光体（23）の十字線を一致させてパイロットヘッド
（３）及びパイロット管（４）の押込推進を開始する。
この時、モニタ（14）の画像は、図２（ａ）に示す状態
になる。この後、同図（ｂ）に示すように、推進方向が
上方にずれた場合には、モニタ（14）の画像でも両発光
体（23）（27）が上方にずれる。ここで、作業者が推進
方向を下方修正すると、やがて、同図（ｃ）に示すよう
に、前方ターゲット（24）の垂直方向位置が押込推進開
始時の位置と一致する。この時、モニタ（14）上の画像
では、第１の発光体（23）の十字線と基準線（15）とが
一致し、第２の発光体（27）が上方にずれた位置にあ
る。これにより、作業者は、検出管（20）の前方ターゲ
ット（24）付近が計画線（16）上にあり、後方ターゲッ
ト（26）付近が計画線（16）より上方にずれていること
を検知できる。ここで、作業者が推進方向を若干上方に
修正して計画線（16）と一致させることにより、パイロ
ットヘッド（３）、検出管（20）、パイロット管（４）
の水平状態を回復させることができる。

【００１８】このように本発明に係る検出機構（10）で
は、モニタ（14）の画面から実際の推進方向が正確に認
識できるため、従来のように、推進方向を錯覚すること
もなく、パイロット管（４）或いは検出管（20）の傾斜
状態に合った迅速で的確な方向修正を行なうことができ
るという特徴を有する。

【００１９】尚、上記第１及び第２の発光体（23）（2
7）の配置態様、或いは、発光色は上述のものに限定さ
れず、様々な配置態様及び発光色が適用可能である。ま
た、推進方向も上述のような水平方向に限定されず、あ
らゆる方向への押込推進作業に適用可能である。

【００２０】また、本発明装置は、本出願人が特願平３
−２４３２４３号で提案した形式の推進埋設装置にも装
着できる。この推進埋設装置は、図６に示すように、先
頭掘削管（40）、中間掘削管（41）、最終掘削管（42）
及びパイロット管（４）を連結して構成したもので、先
頭掘削管（40）の先頭部に装着した外周側剪断刃（43）
及び中心側剪断刃（44）を回転させながら掘削部に高圧
水を噴出して掘削・推進を行なうものである。この推進
埋設装置において、最終掘削管（42）の管体（45）内に
上記前方及び後方ターゲット（24）（26）を装着し、こ
の両ターゲット（24）（26）を最後部のパイロット管の
開口端に配設した撮像手段（図示省略）で認識すること
により、推進方向の検知が正確に行なえるようになる。
尚、同図において、（46）は、掘削で生じた土を外部に
排出するための排土装置、（47）は、高圧水を供給する
ためのホース、（48）は、電線の挿通穴、（49）は、外
周剪断刃（43）及び中心側剪断刃（44）を駆動する油圧
モーターに接続した油圧ホースを示す。

【００２１】さらに、本発明装置は、上述のような埋設
装置だけでなく様々の分野で適用できる。例えば、既設
の下水管内に、出口から管を押し込んで新たな下水管を
構成する際には、上記管内に前方及び後方ターゲット
（24）（26）を装着し、両ターゲット（24）（26）を出
口に配設した撮像手段で認識することにより、管の推進
方向の検知が正確に行なえるようになる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、モニタ上の画面からパ
イロット管の実際の推進方向が正確に検知できるので、
パイロット管の迅速でかつ的確な方向修正が行なえる。
従って、推進方向の再修正をする必要もなく、方向修正
の頻度も減少するので、管の推進埋設作業が簡略化で
き、しかも設計通りに正確に管を埋設することが可能と
なる。

【００２３】また、２箇所に配設した発光体の配置態様
又は発光色を、夫々異ならせているので、両発光体間の
識別性も良好である。従って、推進方向の正確な検知が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管の推進埋設装置における推進方
向検出機構を示す側面一部断面図である。

【図２】本発明に係る検出機構を使用して推進押込作業
を行なう際の手順を示す側面図及びモニタの画像を示す
図である。

【図３】牽引推進方式による管の埋設作業を示す側面図
である。

【図４】従来の検出機構の全体を示す側面一部断面図で
ある。

【図５】従来の検出機構を使用して推進押込作業を行な
う際の手順を示す側面図及びモニタの画像を示す図であ
る。

【図６】本発明装置を他の形式の推進埋設装置に適用し
た場合の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 発進立坑 ３ パイロットヘッド ４ パイロット管 ５ ジャッキ 13 撮像手段 23 第１の発光体 27 第２の発光体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土砂の圧密、排除或いは掘削を行なうパ
   イロットヘッドに所定本数のパイロット管を連結し、パ
   イロットヘッドをパイロット管を介して発進立坑内から
   土中に押込推進させて管路を構成するに際し、発進立坑
   方向に向けてパイロット管の内部に配設した発光体の位
   置を、発進立坑内に配置し且つパイロット管の推進計画
   線を基準として位置決めした撮像手段で認識し、認識し
   た発光体と上記推進計画線との間の位置ずれを検出しな
   がらパイロットヘッド及びパイロット管の推進方向の方
   向制御を行うものにおいて、 上記発光体が、パイロット管内の軸方向２箇所に離隔配
   設されていることを特徴とする管の推進埋設装置におけ
   る推進方向検出機構。
2. 【請求項２】 上記２箇所に配設した発光体の配置態様
   又は発光色を、夫々異ならせたことを特徴とする請求項
   １記載の管の推進埋設装置における推進方向検出機構。